Direkte Lasersynthese von Funktionsschichten

Hartstoffsysteme wie Titannitrid spielen im Bereich der Materialwissenschaften eine wichtige Rolle. Insbesondere der Verschleiß- und Korrosionsschutz basiert auf solchen Systemen. Neben den klassischen Verfahren wie PVD oder CVD, stellt das hier untersuchte Verfahren der direkten Lasersynthese in reaktiver Gasumgebung eine Alternative zur Herstellung solcher Schichten dar. Das Buch zeigt die erfolgreiche Synthese solcher Schichten mit Hilfe von FEL und Nd:YAG Laserbestrahlung und versucht einen Einblick in die ablaufenden physikalischen Prozesse zu geben. Mit Hilfe von FEM Rechnungen war es möglich, eine Quantifizierung der experimentell schwer zugänglichen Prozesse zu erhalten. Des Weiteren wurden umfangreiche Untersuchungen wie Härte- und Stickstoffprofilierung an den Schichten vorgenommen. So konnte mittels XRD - die mikroskopische Struktur der Schichten ermittelt und mit den Scanparametern korreliert werden. Mit Hilfe einer dimensionslosen Größe wird der Prozess zu dem parametrisiert. Somit ergeben sich anwendungstechnisch große Potenziale. Abschließend wurden allgemeine Bedingungen für die Herstellung solcher Schichten mit diesem Verfahren aufgestellt.

Autorentext

Dr. rer. nat. Wissenschaftler am GKSS ForschungszentrumGeesthacht, Inst.für Werkstoffforschung: Studium der Physik(Diplom) an der Friedrich Schiller Universität Jena mit denSchwerpunkten Lasertechnik und Materialwissenschaften, Promotionan der Georg-August Universität Göttingen im Jahr 2008.